单片集成及新型光接收器件的研究

摘要

基于北京邮电大学通信光电子学实验室的现有条件,结合相关项目,笔者在该文中对RCE/HBT集成光接收器件的设计、制备进行了重点研究;在任晓敏教授的指导下,作者将

目录

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声明

物理常数及常用符号

第一章绪论

1.1论文的研究意义

1.2单片OEIC光接收器件的研究与发展现状

1.3圆柱型半导体光电子器件结构的提出

1.4论文的主要研究内容

1.5论文的结构安排

参考文献

第二章RCE/HBT单片集成光接收器件理论分析

2.1 RCE光电探测器

2.1.1 RCE光电探测器的量子效率

2.1.2 RCE光电探测器的带宽特性

2.1.3 RCE光电探测器的设计方法

2.1.4 InP/空气隙DBR的设计与分析

2.1.5 RCE光电探测器的等效电路模型

2.2 HBT器件

2.3 RCE/HBT光接收前端的宽带跨阻放大

2.4 RCE/HBT光接收前端的灵敏度与噪声分析

2.4.1噪声电流对灵敏度的影响

2.4.2集成前端的噪声分析

2.5模拟与验证

2.6集成前端设计与制备的优化

2.7小结

参考文献

第三章RCE/HBT单片集成光接收器件制备与实验研究

3.1集成器件

3.1.1器件制备

3.1.2器件测试

3.1.3改进后的HBT制备工艺

3.2基于InP/空气隙DBR的RCE光电探测器

3.2.1 器件制备

3.2.2器件测试

3.3小结

第四章圆柱型半导体光电探测器的研究

4.1圆柱型半导体光电探测器

4.2波导形式二维时域有限差分数值计算方法

4.2.1 Maxwell方程的时域有限差分表示

4.2.2镜像边界条件

4.2.3 GPML吸收边界条件

4.2.4波导形式二维FDTD算法验证

4.3圆柱型半导体光电探测器的解析分析

4.3.1一维布拉格反射

4.3.2 Bessel函数的大宗量近似

4.3.3圆周Bragg结构分析

4.3.3 器件区分析

4.3 1 m=0时场模式的特征方程

4.3 2 m ≠ 0时场模式的特征方程

4.4量子效率

4.5场分布特性

4.6波长选择特性

4.7小结

参考文献

附录1常用半导体材料参数

附录2 HBT的结构及相关参数的计算

附录3散射参数与其它参数之间的转化

附录4波导形式二维GMPL时域有限差分方程

附录5傅立叶变换及离散傅立叶变换

致射

攻读博士学位期间撰写的学术论文